城市轨道交通供电系统的运营维护及管理路径探讨

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:张军
[导读] 摘要:城市化进程的加快推进城市轨道交通信号系统的建设与完善。
        太原中铁轨道交通建设运营有限公司  山西太原  030000
        摘要:城市化进程的加快推进城市轨道交通信号系统的建设与完善。城市轨道交通信号系统的建设使得轨道交通更加安全、舒适、便捷,极大方便民众的日常出行,把能源节约和绿色出行的理念纳入到现代化交通建设的过程中,有效缓解城市交通拥堵的现状。城市轨道交通信号系统的运行维护与管理工作应当与时代发展目标相结合,根据时代要求与时代变化,不断完善城市轨道交通信号系统,从而使得运行维护方案更加科学合理,从而推进城市交通建设的发展与进步。
        关键词:城市轨道交通;供电系统;运营维护;管理路径
        引言:智能运维平台可为城市轨道交通供电系统设备维护工作提供决策支持,有效地提升了城市轨道交通供电设备的智能化管理水平,使得现场设备的运行维护更加智能、实时、准确,使众多设备的资产管理更加经济高效。本文所述智能运维系统已在现场初期得到应用,在以后的工作中需继续进行探索与调整,以满足地铁供电系统高质量维护要求。
        1轨道交通供电系统运维现状
        城市轨道交通供电系统主要由各变电所(牵引变电所、降压变电所)、动力电缆、接触网/轨、电力监控等系统构成。供电系统可靠正常的持续运行状态对整个轨道交通的运行安全具有决定性影响。轨道交通供电系统的设备维护工作复杂、专业多、设备分布广,并且维护频次、成本和要求日益上升,传统的定期检修和事后检修模式难以满足可持续发展的需求,存在以下几方面问题:(1)运维工作存在人力瓶颈;(2)各系统不能互联互通,无法产生新质能力,缺少全景监控平台;(3)运维数据总体处于分散状态,数据分析应用能力不足;(4)设备运行管控未能闭环管理。为确保地铁运行安全、可靠稳定,根据城市轨道交通系统的维修、运营和组成等特点,详细分析目前城市轨道交通供电系统运行维护的状态,建设一种全新的、实现供电系统智能运维的信息化平台迫在眉睫。在总结行业经验基础上,利用机器人、云计算、物联网、大数据、人工智能等先进技术理念,建立供电系统智能运维管理平台,通过智能运维管理平台对供电系统的设备实行全方位、全流程管理。
        2城市轨道交通供电系统的运营维护及管理路径
        2.1科学配置维修设备
        城市轨道信号系统的运行维护管理工作必须要以科学合理的维修设备为基础。专业仪器和专业工具能够保证信号系统测量的精确度,根据测量数据制定最终的维修方案。专业仪器和专业工具都由信号系统供货商进行提供,从而保证测试工具的专业性。不同信号系统供货商提供的专业仪器与工具存在差别,在进行信号系统设备维修的过程中必须选择原装工具进行测量,最大化的降低仪器差别带来的测量偏差。除此之外,针对专用仪器与工具的维修需要与维修中心相结合,针对信号机,电源设备以及转辙机等选择不同的维修与安装装置。
        2.2故障预测与健康管理
        城市轨道交通供电系统在实际运行的过程中,会受多种因素影响,一旦不够注重管理,则可能会出现多种故障,影响城市轨道交通的正常供电。因此,为了能够有效解决当前城市轨道交通供电系统中存在的问题,应该落实好故障预测与健康管理工作,确保能够优化每一环节工作,并做好全面分析,制定长期的监测方案,形成对电压、电流、温度、湿度等关键部位关键数据的监测,还可以根据实际情况构建寿命模型,掌握其使用寿命,针对老化现象严重的,应该及时进行更换与维护,避免受其影响而无法保障城市轨道交通供电系统安全稳定运行。基于大数据的寿命预测主要包含累积损伤技术和特征量辨识技术,其中累积损伤技术根据自身的特性对相关部件进行检测,掌握该部件所能承受的电压、电流及温度变化情况,并结合部件的自身建立失效模型,完成对关键部位的检测与分析,这样有利于对各个部件的健康状态进行评估。

而针对特征量辨识技术来讲,其在实际应用的过程中,主要是利用供电系统关键部位的特征量数据进行分析,并根据实际情况构建关键部件寿命模型,建立总体老化情况、损伤情况及安全状态,并与实际设备确立对应关系。
        2.3一朵运维数据
        云来自立体感知网的采集数据和业务系统的分析数据实时上传至云平台,基于HDFS、Spark、HIVE、Kafka等数据处理技术,利用大数据分析和机器学习对实时上传至云平台的数据进行分析,横向对比同型号设备实时状态数据,纵向对比历史数据,精准定位不同环境和工况下的设备状态。同时,基于对实时数据和历史故障案例数据的动态训练和学习,优化智能维修决策模型和智能预警模型,并下发至应用层和感知层智能网关,为轨道交通设备诊断和维修提供决策支持。通过采用云计算和云存储技术,整合既有资源,将多级服务器的模式简化为云、端二级模式,建成技术先进、结构合理的业务云平台和数据存储平台,实现计算与存储等资源的统一管理、弹性扩展、按需调配,确保核心业务应用系统的安全性、可靠性和连续性,提高系统数据处理能力和前沿技术水平。
        2.4实施运行维护管理
        城市轨道信号系统运行维护管理策略的落实必须具有针对性与方向性。主要通过预防性维护和故障排查以及定期保养的方式保证各项设备运行的安全性与稳定性。加强对地铁轨道信号系统中设备的检查与维修工作能够使得工作人员实时掌握设备运行的状态,并通过科学测试方法,依据运行参数制定科学合理的维修时间。信号设备的维修工作必须在一定时间内完成故障排查,然后进行一级维修方式,更换信号设备中已经发生故障的元件。二级维修的工作内容主要包括对故障元件测试工作,找出出现故障的原因,并选择购买功能性的元件代替故障元件。二级维修工作与轨道运行无关,可放置最后进行。三级维修主要是针对电路板进行替换,通过轨道信号系统测试对机械设备进行全面检查,从而保证电路板的替换与维修工作更加科学与高效,从而有效提升信号系统运行的安全性。
        2.5结合现代信息技术进行数据分析
        城市轨道信号系统运行维护与管理必须与现代先进科学技术相结合,将物联网系统于计算机系统应用到其管理工作过程中。信号系统维护终端与控制中心相结合,ATP系统与ATS系统和ATO系统三者相互依存,ATP系统的作用主要是将ATS系统传来的信息内容进行处理,,并分析将数据传送至ATO系统,同时对轨道信号系统中的数据进行实施检测,保证运行数据的精确性和科学性。
        结束语
        综上所述,城市轨道交通正朝向智能化与规模化方向发展,尤其是针对供电系统来讲,其作为保障城市轨道交通正常运行的重要组成部分,必须要注重优化其性能结构,掌握运行时遇到的问题,注重先进新兴技术的应用,处理好每一环节所涉及到的数据,及时将数据信息传达给系统中的各个部门,努力实现智慧城市轨道交通的目标。
        参考文献
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